Устройство и монтаж балансировочного клапана для системы отопления

Как часто в ЖЭК поступают вопросы, касающиеся отопления жилых помещений? Постоянно! У одних жильцов в доме постоянный холод, у других – наоборот жара, а у третьих – доносятся раздражающие звуки из труб. Но, к сожалению, коммунальные службы не могут угодить всем жильцам одновременно. Но решение у данной проблемы есть, и это – балансировочный клапан для системы отопления.

Причины неравномерного распределения тепла в комнатах

Современные многоэтажки и частные дома обогреваются при помощи системы отопления, состоящей из радиаторов и трубопровода. Оба элемента образуют одну конструкцию, по которой равномерно распространяется поток горячей воды, для обогрева жилого помещения.

Однако, несмотря на то, что трубы водопровода сделаны из прочного металла, а проектированием системы отопления занимаются профессионалы, часто возникают проблемы с неравномерной подачей горячей воды по трубам. Дополнительными причинами также может стать низкое давление, высокая скорость потока воды или большое количество холодного воздуха внутри труб.

Рисунок 1: устройство для измерения давления в трубах

Для чего нужен балансировочный клапан?

Решить проблему с неравномерным распределением тепла в комнатах можно несколькими способами. Из-за их внутренней неисправности. В других случаях, таких как самостоятельная регулировка потока горячей воды или уменьшение/увеличение давления внутри труб необходимо использовать балансировочный клапан для двухтрубчатой системы отопления.

Он сделан в виде небольшой арматуры с клапаном наверху. Балансир встраивается в систему отопления и регулирует поток подачи теплой воды по трубам. Одновременно с этим он также следит за тем, чтобы давление в водопроводе оставалось в пределах нормы. Тогда жидкость внутри конструкции не застаивается, постепенно продвигается по трубам и равномерно распределяет тепло.

Рисунок 2: строение балансирующего клапана

Кроме того установка балансировочного клапана дает такие преимущества, как:

1. Экономия денежных средств на счетах за отопление.
2. Создание наиболее удобной температуры воздуха в комнате.
3. Упрощает запуск системы отопления.

Еще одним не маловажным плюсом данного прибора является тот факт, что он может продлить срок эксплуатации батарей. Рано или поздно, но любую систему отопления приходится балансировать, по причине постоянных скачков давления и жестоких условий эксплуатации в холодное время года. Поэтому старая система отопления может выйти из строя. В лучшем случае, она прекратит обогрев одной из частей здания, в худшем – трубы не выдержат давления, и может начать утечка их содержимого.

Рисунок 3: преимущества установки балансирующего клапана (1 — экономия средств, 2 — создание удобной температуры воздуха в комнате, 3 — упрощает запуск системы отопления, 4 — продлевает срок работы батарей)

Виды балансировочных клапанов

Установить балансировочный клапан можно на любой система отопления. Но кроме обычной комнатной двутрубчатой, существуют и другие трубопроводы. Для них конструкторы изобрели другие варианты устройства, которые можно классифицировать по разным принципам работы.

• По функционированию клапаны разделяют на ручные и автоматические. Такой прибор можно поместить на одном из отрезков батареи, куда можно с легкостью дотянуться. Если человек планирует пользоваться балансирующим клапаном постоянно, то лучше использовать ручной вариант прибора. Он имеет вид насадки на трубу с вентилем, с помощью которого можно контролировать поток горячей воды. Если в комнате достаточно жарко, то достаточно покрутить вентиль, и клапан создаст препятствие внутри трубы. Таким образом, батарея имеет меньше источника нагревания, и постепенно остывает.

Также есть варианты ручных балансиров, которые предназначены сразу для регулировки нескольких радиаторов одновременно. Данный вариант прибора помогает человеку настроить одинаковую температуру воздуха во всех комнатах своей жилплощади.

Автоматический тип балансировочных клапанов осуществляет этот процесс самостоятельно без вмешательства человека. Обычно они устанавливаются парой на один трубопровод, потом выбирается минимальное и максимальное количество теплоты, которое должны выработать батареи (расчет производится профессионалами). И балансирующий клапан регулирует подачу тепла в соответствии с внесенным в устройство графиком.

Рисунок 4: ручные балансирующие клапаны для разных типов батарей

• По инженерной системе клапаны различаются на комбинированные и конкретные. По названию понятно, что балансировки конкретного типа предназначены для узкого назначения. Один вид клапанов обеспечивают только отопление в помещении, другие – занимаются водоснабжением, а третьи – кондиционированием. Комбинированные же сочетают все три назначения, при этом имея более сложную конструкцию и более высокую стоимость.
• По способу запирающего механизма внутри трубы выделяют клапаны и шары. Внутри устройства находится деталь, с помощью которой и происходит регулирование потока воды. Чаще всего покупатели предпочитают механизмы с клапанами. По их мнению, они более точные в процессе настроек. А вот шаровые задвижки наоборот – менее точные. Но в случае, если по трубам течет не обычная горячая вода, а вязкое вещество с хорошей теплоотдачей, то второй тип задвижек будет более удачным в использовании.

Рисунок 5: механизм балансира с запирающим клапаном (в разрезе)

• По параметру регулировки. Балансирующие клапаны делятся на четыре типа: расходные – подсчитывает расход жидкости в трубах, температурные – следит за установленной температурой, для уравновешивания давления и комбинированные – совмещают в себе все регулировки остальных типов.

Вместе с тем, стоит помнить, что настройка потока горячей воды в теплопроводе – это не единственная переменная в данном процессе. Вместе с уменьшением подачи тепла внутри труб начинает расти давление. Поэтому обычному человеку недостаточно просто выбрать настройки своего балансира. Прежде чем начать им пользоваться, устройство нужно подключить к отопительной системе, а после задать ему стартовые настройки минимального и максимального потока жидкости. Сделать это может только профессионал. После процесса установки обычный пользователь может вводить свои коррективы в работу устройства в пределах установок мастера.

Рисунок 6: параметры регулировки балансиров (1 — расходные с помощью счетчика контролируют количество использованной воды, 2 — регулировка потока воды, 3 — регулировка температуры воздуха, 4 — регулирует давление в трубах, на изобр. находится прибор для проверки)

Установка балансировочного клапана

Единственная классификация, которая не была указана в предыдущем пункте, касается монтажа квартирного балансировочного клапана в систему отопления. Их подразделяют на несколько типов в соответствии со способом крепления арматуры:

1. Резьбовой;
2. Фланцевый;
3. Приварочный.

Рисунок 7: на изображении находится ручной клапан с резьбовой арматурой для установки

Прочность балансировочного клапана не зависит от способа крепления его к основной конструкции системы отопления. Это уже зависит от завода, который занимался сборкой и разработкой устройства.

Однако для того, чтобы общая конструкция держать крепко и надежно, и прослужила не один год своему хозяину, существует несколько подсказок.

Во-первых, на корпусе балансировочного клапана уже есть подсказка, как правильно его устанавливать. На месте стыка арматуры с трубой находится стрелка, которая во время установки должна совпадать по направлению с потоком жидкости. Таким образом, сам закрывающий клапан или шар, будут создавать сопротивление во время регулировки температуры.

Если такой стрелки нет, то производитель позаботился о том, чтобы клапан устанавливался независимо от направления потока.

Во-вторых, перед тем, как начать установку клапана, необходимо позаботиться о его безопасности при возможных механических повреждениях. Для этого перед клапаном нужно сделать слой из фильтра и грязевика.

В-третьих, механическое воздействие на клапан может быть из-за турбулентности. Чтобы уменьшить ее воздействие на конструкцию, клапан стоит устанавливать только на прямых участках трубы. То, на каком расстоянии должен находиться изгиб трубопровода и клапан указано в инструкции к устройству. Для каждых моделей данный параметр может быть разный.

Настройка балансировочного клапана

После того, как клапан был установлен, идет процесс настройки балансировочного клапана. Конечно, сама система отопления уже имеет свои характеристики того, в каком направлении должна течь жидкость по трубам, с какой скоростью и под каким давлением. Однако со временем в ней происходят сбои. И потому балансиры регулируют этот процесс вместо нее.

Прежде, чем начать индивидуальные настройки балансира, необходимо узнать характеристики самого трубопровода, и под них уже подстраивать значения устройства. Но даже это не делается по какой-либо формуле из школьной программы и калькулятору.

Для этого у мастера по установке балансиров должна иметься специальная таблица, в которой подобраны основные значения всех переменных в трубопроводе и их соответствие стандартам самого устройства. Для более точной настройки могут понадобиться специальные инструменты, вроде расходомера.

Рисунок 8: на изображении находится прибор для проверки давления в трубах и других параметров — расходомер

Заключение

Балансировочный клапан – это отличная альтернатива другим источникам тепла, вроде обогревателей, по нескольким причинам. Во-первых, они внедряются прямо в систему отопления. Во-вторых, экономят денежные средства для оплаты коммунальных счетов. В-третьих, продлевают срок эксплуатации трубопровода в помещении. В-четвертых, не занимает много пространства. И не маловажный пятый плюс, из-за которого стоит приобрести данный прибор – это простое управление.

Устройство встроенное в балансировочный клапан для системы отопления очень простое в использовании, если речь идет о комнатных приборах. Для настройки температуры в них достаточно повернуть немного вентиль, а все остальные настройки за человека уже сделает само приспособление. Автоматический тип устройства, так и вовсе не нуждается в участии человека. Он подстраивается под условия окружающей среды.

Поэтому единственное, что сегодня зависит от покупателя, это сделать свой выбор в пользу качественного производителя, а не дешевого балансировочного вентиля, также необходимо найти подходящего мастера, который поможет с его установкой.

Как работают балансировочные клапаны в системах отопления

Во время проектирования системы отопления необходим гидравлический расчет – нормализация давления на различных участках трубопровода. Ручное изменение этого показателя неудобно пользователям и может привести к разности температуры теплоносителя на отдельных участках. Поэтому устанавливают балансировочный клапан для системы отопления, который минимизирует это явление.

Что такое балансировочный клапан

Для клапанов этого вида балансировка – это изменение рабочего сечения трубопровода. Это достигается путем выдвижения штока в рабочую область конструкции, через которую проходит поток теплоносителя. В результате происходит изменение давления, гидравлическая нормализация.

Внешне он напоминает обычную запорно-регулирующую арматуру. Но для точной настройки на крышке есть цифровая шкала. В конструкции есть штуцеры для подключения измерительных приборов или регулятора перепада давления.

Особенности работы, назначение:

• Базовая настройка выполняется на основании гидравлического расчета системы. В дальнейшем возможно изменение параметров для точного регулирования.
• Устанавливается в сложных отопительных системах с несколькими центральными стояками.
• Не применяется в коллекторном отоплении, так как там балансировка происходит автоматически.
• Не используется в небольших автономных системах теплоснабжения, для домов, площадью менее 300 м².

Есть различия для каждой модели балансировочного клапана для системы отопления – принцип работы, конструкция, возможность коммутации с другими элементами. Актуальность его установки определяется на этапе проектирования. Он обязателен для теплоснабжения многоквартирных домов, коммерческих и производственных зданий.

Почему стоит использовать

Главная задача – гидравлическая балансировка. Пример: в многоквартирном доме есть два стояка отопления. В одном температура повышена, во втором – ниже нормы. Причина – горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления и большая часть жидкости уходит в ближайший к тепловому узлу контур. На дальний трубопровод приходится меньшая часть тепла. Установив балансировочный клапан на ответственных участках, можно нормализовать распределение температуры для всех потребителей.

Альтернативные способы использования:

• Отдельная ветка с радиаторами и большим расстоянием между ними. Оптимизирует гидравлический баланс, когда изменяется объем протекающей жидкости из-за работы терморегуляторов.
• В контур для буферной емкости. Он регулирует подачу горячей воды для поддержания высокого уровня температуры. При этом не снижается степень нагрева в основном контуре.
• В бойлер косвенного нагрева. Искусственное ограничение притока теплоносителя для регулировки температуры.

Балансировочные клапаны могут устанавливаться в однотрубной и двухтрубной системе отопления. В первом случае они регулируют объем горячей воды, во втором – нормализуют давление между подачей и обратным трубопроводом. Для последнего нужны модели с одной или двумя штуцерами для подключения к регулятору перепада давления. Альтернативное использование – измерение давления до и после устройства с помощью комбинированного манометра.

Особенность конструкции

Для стабилизации давления можно выбрать механический или автоматический кран балансировочный для отопления, которые отличаются конструкцией. Регулировка первых происходит вручную, для изменения разности давления необходимо каждый раз контролировать положение штока.

Если же необходимо автоматизировать работу теплоснабжения, рекомендуется выбирать модели с мембранным блоком.

Механические балансиры

Это одна из разновидностей запорной арматуры, регулировка положения штока в которой происходит вручную. На ручке есть цифровая шкала, указывающая текущее значение прохода в трубопроводе. Преимущество – возможность использования для балансировки и в качестве запорной арматуры. Пример: отключение отдельных участков трубопровода для проведения ремонтных работ.

Дополнительно можно установить манометр и термометр для контроля давления, температуры. Но для этого нужно выбирать модели с соответствующими разъемами. Материал изготовления – латунь, реже используется нержавеющая сталь. При выборе нужно обращать внимание на максимальный показатель давления, который может выдержать прибор.

Автоматические балансиры

Состоят из двух компонентов – механического клапана и регулятора перепада давления. В первом устанавливается мембранный блок, на корпусе расположено 2 штуцера, которые подключаются к манометру для настройки или к регулятору перепада давления. При изменении давления толщина мембранного блока увеличивается или уменьшается, тем самым регулируется рабочий проход магистрали. Монтируется на обратную магистраль.

Регулятор перепада давления устанавливается на подающий трубопровод. Подключается к механическому балансиру с помощью капиллярных трубок. При изменении параметров отопления происходит автоматическая корректировка давления.

Для больших, разветвленных систем рекомендуется монтаж автоматических балансиров. Это актуально при частых перепадах давления, изменения температуры теплоносителя. Если же система работает относительно стабильно, но нужно периодически контролировать гидравлические параметры – можно поставить механические балансиры.

Рекомендуемые производители

Изготовлением подобной запорно-регулирующей арматуры занимается несколько мировых производителей. От качества материалов, точности настройки и конструкции зависит работа теплоснабжения. Поэтому рекомендуется покупать не аналоги, а оригинальные модели. Это увеличит надежность системы.

На рынке можно найти балансиры от Valtec, Danfoss, Herz и Honeywell. Они отличаются только внешним видом, функциональные особенности у них одинаковые. В таблице представлены популярные балансиры на отопление от этих производителей.

Производитель	Механический балансир	Автоматический балансир
Valtec	VT.042.G	VT.040.G
Danfoss	Leno MVT или MNT	AB-PM, APT или ASV
Herz	4017 M	TS-V
Honeywell	Kombi-3-Plus	—

Эти модели отличаются размерами, способами подключения к трубопроводу. Часть из них рассчитаны только для холодного водоснабжения, но большинство универсальные и могут применяться для теплоснабжения и водопровода. Пример – продукция компании Данфосс.

Где полагается ставить клапан

Место установки зависит от схемы трубопроводов. Важно помнить, что актуальность монтажа этих устройств определяется на этапе проектирования. Если есть возможность обойтись без них, лучше применять стандартные средства регулировки – краны, терморегуляторы. Любая дополнительная запорная арматура сказывается на гидравлическом сопротивлении, что уменьшает скорость движения горячей воды.

Пример схем установки для однотрубной и двухтрубной систем

Места установки балансировочных клапанов в зависимости от схемы отопления:

• Однотрубная. Монтируется перед радиаторами, регулирует только объем теплоносителя для отдельной ветки теплоснабжения.
• Двухтрубная. Возможны два варианта установки. Первый – монтаж ручной модели на подающей трубе. Второй – сочетание автоматического балансировочного клапана на обратной магистрали с регулятором перепада давления на подающей. Так происходит уравновешивание гидравлического баланса.

Установка балансировочного вентиля

Первое правило – не устанавливать балансировочные краны на радиаторы отопления. Для регулировки температуры нужно использовать штатные терморегуляторы. После определения места монтажа следует изучить инструкцию. В ней указан порядок установки, регламент настройки и регулировки вентиля.

Общие правила монтажа балансировочного клапана.

1. Измерить длину вентиля, учитывать монтажную глубину резьбовых соединений, фланцев.
2. Прочистить трубопровод.
3. На корпусе вентиля есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя.
4. Для резьбового соединения использовать ленту ФУМ или сантехническую подмотку.
5. После установки заполнить систему водой, нагреть теплоноситель до нормальной температуры.
6. Выполнить регулировку балансировочного клапана.

Последнее делают по инструкции. Для автоматических моделей нужно подключение регулятора перепада давления. Соединение между этими компонентами системы делают с помощью капиллярных трубок. Они должны поставляться в комплекте. Если их нет, выбрать самостоятельно, учитывать максимально температуру воды и давление.

Как отбалансировать радиаторную сеть

Для балансировки простой схемы радиаторной сети подобные клапаны не нужны. Регулировка происходит с помощью терморегуляторов. Балансировочные клапаны необходимы, если в системе есть 2 и более ветки с несколькими радиаторами в каждой. Это актуально для отопительных систем многоквартирных домов, производственных или коммерческих помещений. Для таких схем рекомендуется установка автоматических моделей.

1. Рассчитать количество балансиров в схеме.
2. Шаг регулировки – от большего значения к меньшему
3. Рассчитывается исходя из количества клапанов. Предположим, что числовое расчетное значение на первом составляет 5,0 при общем числе балансиров – 6. Значит, следующий нужно уменьшить на 0,83 до 4,17. На третьем будет 3,33 и т.д.
4. После запуска отопления проверить фактическое значение давления и температуры для каждой радиаторной ветки.

В процессе эксплуатации гидравлический баланс может изменяться. Для ручных моделей нужно делать регулировку 1 раз в 2-3 месяца, для автоматических – 1 раз в год. Обязательны профилактические проверки перед каждым отопительным сезоном.

Применение балансировочных клапанов для конкретной системы теплоснабжения определяется на стадии проектирования. Исключение – в процессе работы отопления невозможно отрегулировать баланс штатными средствами. Выход – монтаж балансиров, повторная проверка системы.

В видеоматериале показан пример схемы монтажа подобной запорно-регулирующей арматуры: